一种解决厚壁拉挤型材端面裂纹的方法及其机理分析

玻璃钢/复合材料 ›› 2019, Vol. 0 ›› Issue (5): 71-76.

一种解决厚壁拉挤型材端面裂纹的方法及其机理分析

张翠妙¹, 宋金梅¹, 刘朋², 毛雅赛¹

1.北京玻钢院复合材料有限公司,北京102101;
2.北京玻璃钢研究设计院有限公司,北京102101

收稿日期:2019-01-21 出版日期:2019-05-28 发布日期:2019-05-28
作者简介:张翠妙(1985-),女,硕士,工程师,主要从事聚合物基复合材料方面的研究,guangmang1204@163.com
基金资助:
国家重点研发计划资助:工业标准化纤维增强复合材料拉挤型材构件及其新型结构体系研究(2017YFC0703005 )

A METHOD FOR SOLVING THE SURFACE CRACK OF THICK-WALLPULTRUSION PROFILE AND ITS MECHANISM ANALYSIS

ZHANG Cui-miao¹, SONG Jin-mei¹, LIU Peng², MAO Ya-sai¹

1.Beijing Composite materials Co., Ltd., Beijing 102101, China;
2.Beijing FRP Research and Design Institute Co., Ltd., Beijing 102101, China

Received:2019-01-21 Online:2019-05-28 Published:2019-05-28

摘要/Abstract

摘要： 为解决厚壁拉挤型材端面裂纹问题,本文设计了六组树脂配方,配方中固化剂用量保持不变,只改变低收缩剂用量。首先对不同配方在不同升温速率下进行DSC测试,经数据处理得出固化反应活化能及指前因子,并结合固化动力学分析固化反应,推断出最佳树脂配方;然后应用六组配方进行35 mm×20 mm实心矩形材的拉挤生产,通过产品端面比较得出了最佳树脂配方,同理论分析结果一致。通过理论分析与实践结合,得出厚壁拉挤型材端面裂纹产生的原因,并总结出一定的规律。结果表明,当低收缩剂加入量为25份,拉挤速度为0.12 m·min^-1,凝胶区温度为90 ℃,固化区温度为100 ℃时,生产的35 mm×20 mm实心矩形材力学性能优良,能够满足使用要求,并应用于拉挤生产实践中,可为拉挤型材的生产质量控制提供指导。

关键词: 拉挤工艺, 裂纹, 固化反应, 工艺参数

Abstract: In order to solve the surface crack problem of thick-wall pultrusion profiles, six resin formulas were designed in this paper. For six resin formulas, the dosage of curing agent remained the same and only the dosage of LPA was changed. Firstly, DSC tests were carried out for six formulas at different heating rates. After data processing, activation energy and pre-exponential factors of curing reaction were obtained. Moreover, curing reaction was analyzed by combining curing kinetics, and the optimal resin formula was deduced. Then, six formulas were used for the pultrusion production of 35 mm×20 mm solid rectangular profile, and the optimum resin formula was obtained through the comparison of product end faces, consistent with the theoretical analysis results. Through theoretical and practical analysis, the reasons of end surface cracks of thick-wall pultrusion profiles were obtained, and some rules were summarized. Experimental results show that when the content of LPA was 25%, pultrusion speed was 0.12 m·min^-1, gel temperature is 90 ℃, curing temperature is 100 ℃, the mechanical performance of 35 mm×20 mm solid rectangular profile is good, and the product can satisfy the use requirement. These rules can apply to the pultrusion production practice, which can guarantee the quality control of pultrusion profiles.

Key words: pultrusion process, the crack, curing reaction, process parameters

中图分类号:

TB332

张翠妙, 宋金梅, 刘朋, 毛雅赛. 一种解决厚壁拉挤型材端面裂纹的方法及其机理分析[J]. 玻璃钢/复合材料, 2019, 0(5): 71-76.

ZHANG Cui-miao, SONG Jin-mei, LIU Peng, MAO Ya-sai. A METHOD FOR SOLVING THE SURFACE CRACK OF THICK-WALLPULTRUSION PROFILE AND ITS MECHANISM ANALYSIS[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2019, 0(5): 71-76.

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